Niemcy mają problem z realizacją swoich klimatycznych celów – i to mimo spektakularnego rozwoju OZE. Niemiecki dziennik „Die Zeit” nazwał Energiewende brudną pomyłką, z czym polemizuje zarówno Ministerstwo Energetyki, jak i wpływowy think-tank Angora Energiewende.

Tezy zawarte w artykule w „Die Zeit” i przedrukowane na portalu CIRE można streścić następująco:

• Głębokie przekształcenia w niemieckiej energetyce, zwane Energiewende, przyjęły niespodziewany i niekorzystny kierunek – emisje gazów cieplarnianych znów rosną. Przyczyną ma być fakt, że odnawialne źródła energii nie wyparły z rynku elektrowni węglowych, lecz bardziej przyjazne klimatowi (ale droższe) elektrownie gazowe.
• Na tym właśnie ma polegać tzw. paradoks Energiewende (jak think-tank Angora Energiewende określił obecną sytuację na niemieckim rynku energii) – inwestycje w OZE, przy jednoczesnej rezygnacji z atomu, sprzyjają energetyce węglowej. Napływ taniej energii z OZE sprawia bowiem, że droga energia z gazu traci na konkurencyjności. Na rynku utrzymują się tańsze elektrownie węglowe, dziś pozbawione konkurencji ze strony jeszcze tańszego atomu.
• Skutkiem Energiewende jest więc wzrost, a nie spadek zanieczyszczenia atmosfery. Można wnosić, że jest to tendencja niezmienna, wynikająca z reguł rządzących rynkiem energii.

Artykuł w „Die Zeit” szeroko cytuje dyrektora Angora Energiewende Patricka Graichena, pomijając jednak istotne części jego wypowiedzi, a tym samym – wypaczając przekaz. Polemikę (również na łamach Die Zeit) zamieścił Rainer Baake – Sekretarz Stanu w Ministerstwie Energetyki, dla którego Energiewende nie jest „brudnym błędem”, ale „czystym przełomem”.

My prezentujemy pogłębione stanowisko Angora Energiewende:

Na czym polega paradoks Energiewende?

Podczas wytwarzania energii w Niemczech w latach 2012 i 2013 znacząco zwiększyła się emisja CO2, – aż o 13 milionów ton między rokiem 2011 i 2013. W tym samym czasie zwiększono również wydatnie wytwarzanie energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych – o 27 TWh. Te na pozór sprzeczne tendencje zostały nazwane przez Agorę Energiewende paradoksem Energiewende.

Szukając jego przyczyny, należy na samym początku odrzucić tezę, że jest to efekt wycofywania się z produkcji energii atomowej. W latach 2012 i 2013 nie zamknięto żadnej elektrowni jądrowej, choć produkcja energii elektrycznej zmniejszyła się o 11 TWh. A więc spadek produkcji energii elektrycznej wyprodukowanej przy użyciu technologii atomowych został skompensowany przez produkcję ze źródeł odnawialnych – i to z naddatkiem.
Podstaw tego paradoksu należy szukać gdzie indziej – w relacji wytwarzania energii elektrycznej z węgla i gazu. Z jednej strony, w latach 2011-2013, zwiększyła się o 20 TWh produkcja energii elektrycznej przy użyciu technologii spalania węgla brunatnego i kamiennego, które wytwarzają więcej dwutlenku węgla, z drugiej strony o prawie tę samą wielkość zmniejszyła się produkcja energii z technologii spalania gazu ziemnego, która bardziej chroni klimat. Równocześnie wyprodukowano więcej prądu ze źródeł odnawialnych, a niemieckie zapotrzebowanie na energię elektryczną spadło. W efekcie z węgla wyprodukowano więcej prądu, niż wynosił wewnętrzny popyt. Nadwyżkę przesłano do sąsiadów: w latach 2011-2013 eksport energii elektrycznej wzrósł o 28 TWh. Rok 2013 zakończył się więc rekordem wszechczasów w eksporcie prądu.

Istotą paradoksu transformacji energetycznej jest więc to, że niemieckie elektrownie węglowe wyparły z rynku energii elektrownie gazowe w Niemczech oraz w krajach sąsiednich, przede wszystkim w Holandii i w Austrii.

Dlaczego nie przewidziano takiej sytuacji?

Artykuł w „Die Zeit” sugeruje, iż transformacja energetyczna nie może się udać. Można to było przewidzieć, jednak niemieckie instytuty badawcze i think-tanki („lobby branży OZE”) pozostały na to ślepe. Działać tu ma tzw. efekt rankingu cenowego („merit order effect”) – dodatkowy prąd pozyskiwany z energii odnawialnych zawsze wypiera z giełdy energii tę elektrownię, która w określonym momencie ma najwyższe zmienne koszty produkcji (tak zwane koszty graniczne). Według autora Die Zeit będzie to zawsze elektrownia gazowa, stąd też energia z OZE zawsze będzie wypierać właśnie gaz, a nie węgiel. Elektrownie węglowe miałyby natomiast produkować dalej – skutkiem Energiewende musi więc być wzrost, a nie spadek zanieczyszczenia atmosfery.

Błąd tej argumentacji polega na punkcie odniesienia. Aktualna sytuacja opisywana jest w ten sposób, jakby została nam raz na zawsze dana przez Boga i elektrownie gazowe już zawsze będą miały wyższe koszty produkcji prądu niż węglowe. Jednak „merit order”, czyli porządek odzwierciedlający koszty produkcji elektrowni jest dynamiczny – zmienia się w zależności od cen paliw i dwutlenku węgla.

W rzeczywistości koszty produkcji energii elektrycznej w nowych elektrowniach gazowych od jakiegoś czasu są wyższe od tych w starych elektrowniach na węgiel brunatny, ale parę lat temu (a dokładnie w latach 2008 – 2011) kształtowały się poniżej kosztów w starych elektrowniach na węgiel kamienny. Dlatego nowe elektrownie gazowe stały w rankingu cenowym przed starymi elektrowniami na węgiel kamienny. W okresie do 2011 roku istniała więc sytuacja, kiedy energia odnawialna wypierała najpierw prąd ze starych elektrowni gazowych, następnie ze starych elektrowni na węgiel kamienny i dopiero później, a więc przy wysokim udziale energii odnawialnych, z nowych elektrowni gazowych. Taką sytuację na przyszłość prognozowało wiele modeli ekonomiczno-energetycznych.

Od końca roku 2011 sytuacja się diametralnie zmieniła: zarówno ceny węgla, jak i dwutlenku węgla na giełdzie w Lipsku spadły o ponad połowę, podczas gdy cena gazu utrzymała się mniej więcej na tym samym poziomie. Dlatego stare elektrownie węglowe produkują dziś prąd o połowę taniej niż jeszcze w roku 2008 i tym samym dużo taniej niż nowe elektrownie gazowe. A więc aktualnie wypierają one elektrownie gazowe, gdzie tylko mogą.

Jak to się stało, że nie przewidziano tendencji wzrostu emisji CO2 ? Warto przyjrzeć się np. ekspertyzie EWI/Prognos z sierpnia 2010 roku, która była podstawą koncepcji energetycznej niemieckiego rządu (i której autorzy nie są w żaden sposób związani ze środowiskiem osób zajmujących się ochroną środowiska). Nie sprawdziły się dwa istotne założenia:

• Nie przewidziano załamania się handlu emisjami CO2 w Unii Europejskiej. Ekspertyza wychodzi z założenia, że cena CO2 w roku 2020 będzie wynosić około 20 euro (doliczając inflację w stosunku do roku 2008), a nie tylko 4,50 euro za tonę (cena faktyczna w roku 2013). EWI/Prognos, jak i inni eksperci tej branży, nie przewidzieli, że handel emisjami UE ucierpi z powodu nadwyżki certyfikatów w wysokości 2,5 miliarda ton CO2. Ta nadwyżka to wynik przedłużającego się kryzysu gospodarczego w UE oraz masowego importu tanich certyfikatów z Chin, Rosji i Ukrainy w latach 2011 i 2012.
• EWI/Prognos (jak również wielu innych rzeczoznawców) jako techniczny okres eksploatacji elektrowni węglowych przyjmuje 45 lat. Po tym czasie elektrownie miałyby same wycofywać się z rynku. Z powodu braku dokładnych danych ekonomicznych odnośnie do poszczególnych elektrowni można to założenie uznać za usprawiedliwione. W rzeczywistości niektóre elektrownie węglowe są eksploatowane dłużej, nawet więcej niż 50 lat – a przez to zajmują w rankingu cenowym miejsce, które zajęłyby elektrownie bardziej przyjazne środowisku.

W wyniku tego EWI/Prognos, w swoim scenariuszu referencyjnym na rok 2020, zapowiadał znaczący spadek produkcji energii elektrycznej z węgla i dużo mniejszy eksport netto, niż faktycznie miało to miejsce w roku 2013 – każdorazowo około 20 terawatogodzin.

Co trzeba zrobić, by rozwiązać problem?

Podczas gdy rozwój energii ze źródeł odnawialnych i wycofywanie się z energii atomowej w Niemczech odbywa się na podstawie odpowiednich ustaw i rozporządzeń, wytwarzanie energii z węgla podlega regulacjom związanym z handlem emisjami.

Dziś musimy stwierdzić, że handel emisjami nie przekłada się na spadek znaczenia węgla i w przewidywalnym okresie nic się w tej kwestii nie zmieni. Tym bardziej że ceny gazu i węgla tak bardzo się od siebie oddaliły, że cena CO2 musiałaby być teraz zdecydowanie wyższa od tej z roku 2010, aby efektywne elektrownie gazowe znów wypierały z rynku stare i nieefektywne elektrownie węglowe. W koncepcji transformacji energetycznej muszą znaleźć się polityczne narzędzia służące wycofywaniu ze spalania paliw kopalnych. Dzisiejszy rynek sam tego nie dokona.

Debata o kształcie przyszłego rynku energii elektrycznej w Niemczech, która została zapoczątkowana Zieloną Księgą i będzie się toczyć co najmniej do marca 2015 roku, musi być powiązana z kwestią ochrony klimatu. Z politycznego punktu widzenia to duża różnica, czy z rynku wycofuje się stare elektrownie węglowe, czy też nowe elektrownie gazowe. W tej samej mierze dla długookresowego bilansu emisji gazów cieplarnianych bardzo istotny jest fakt, czy potencjalna rezerwa mocy (dyskutowane właśnie rządowe dopłaty dla elektrowni pracujących w trybie gotowości, na wypadek niedoborów energii w systemie) wynagradza stare elektrownie, produkujące więcej CO2 (i w ten sposób utrzymuje je na rynku), czy też finansuje elektrownie, które są zdolne do przystosowania się i wytwarzają mniej CO2.

Podsumowując: dyskusja o rynku energii elektrycznej i debata o ochronie klimatu zbyt długo prowadzone były osobno – najwyższy czas, aby poprowadzić je razem. Tylko wtedy możemy osiągnąć niemieckie cele redukcji emisji gazów cieplarnianych o 40% do roku 2020 oraz o 55% do roku 2030.

Opracowanie, wstęp i wytłuszczenia Marta Śmigrowska, na podstawie tekstu dra Patricka Graichena z Agora Energiewende.